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  通過簡單便捷的構(gòu)筑途徑，如自組裝方法，形成復(fù)雜的多級結(jié)構(gòu)是納米技術(shù)領(lǐng)域一個重要的課題。自然界提供了很多功能化多級結(jié)構(gòu)的模型。例如葉綠素類囊體，由二維的納米圓盤堆積行成的三維圓柱狀結(jié)構(gòu)，是一種具有特殊功能的多級自組裝結(jié)構(gòu)。在兩親性嵌段共聚物的溶液自組裝過程中，這種復(fù)雜的二維/三維多級結(jié)構(gòu)的控制比較困難。不僅如此，單是形成納米盤狀的結(jié)構(gòu)基元，通常也對嵌段共聚物的鏈結(jié)構(gòu)有特殊要求（如結(jié)晶性等）。這極大地限制了我們對類囊體樣多級納米結(jié)構(gòu)的深入理解和利用。 

  中國人民大學(xué)金朝霞教授課題組首次報道以酒石酸水溶液為非溶劑，通過簡單的溶劑置換過程得到二嵌段共聚物（聚苯乙烯-b-聚二乙烯基吡啶，PS-b-P2VP）的納米盤結(jié)構(gòu)。他們發(fā)現(xiàn)在溶劑交換形成的微液滴的限域空間中，嵌段共聚物先自組裝形成與類囊體相似的堆疊盤狀結(jié)構(gòu)，然后隨溶劑性質(zhì)的改變而不斷解組裝，轉(zhuǎn)變成獨立的納米盤。溶劑置換過程中酒石酸與嵌段共聚物的相互作用決定堆疊盤狀結(jié)構(gòu)的形成；而堆疊結(jié)構(gòu)的解離是溶劑性質(zhì)的不斷變化——即水與酒石酸含量不斷增加造成的。在此溶劑置換過程中，自下而上的自組裝與自上而下的解組裝合二為一。該方法簡單便捷，所得的納米圓盤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，這為后續(xù)利用嵌段共聚物納米盤進行深入研究提供了一個有用的平臺。

圖1.(a)在溶劑交換過程中PS_34k-b-P2VP_18k嵌段共聚物自組裝結(jié)構(gòu)的演變示意圖。（b-h）隨D-TA滴加量的增加，PS_34k-b-P2VP_18k自組裝形成的納米結(jié)構(gòu)掃描電鏡照片。

圖2. (a-b) PS_34k-b-P2VP_18k (D-TA)堆積盤狀結(jié)構(gòu)的透射電鏡照片。(b)分離的盤狀納米結(jié)構(gòu)包埋在環(huán)氧樹脂進行切片后的透射電鏡照片。(c) PS_34k-b-P2VP_18k(D-TA) 納米盤結(jié)構(gòu)切片并染色的示意圖。(d) PS_34k-b-P2VP_18k (D-TA)組裝納米結(jié)構(gòu)與D-TA，PS_34k-b-P2VP_18k三者的紅外光譜比較。(e) PS_34k-b-P2VP_18k (D-TA)納米盤以及PS_34k-b-P2VP_18k水中形成膠束的分散液的Zeta電位比較。(f) 以不同手性的D-TA /L-TA分別制得的PS_34k-b-P2VP_18k (D-TA)與PS_34k-b-P2VP_18k (L-TA)納米盤分散液的圓二色譜比較。

  以上相關(guān)成果發(fā)表在Macromolecules (Macromolecules, 2020, DOI: 10.1021/acs.macromol.0c01185)上。論文第一作者是中國人民大學(xué)化學(xué)系博士生張秋雅，論文通訊作者是中國人民大學(xué)化學(xué)系金朝霞教授。

  論文鏈接：https://dx.doi.org/10.1021/acs.macromol.0c01185